Jika suatu benda padat dipanaskan maka benda itu akan memancarkan
radiasi kalor. Pada suhu normal, kita tidak menyadari radiasi
elektromagnetik ini karena intensitasnya rendah. Pada suhu lebih tinggi
ada cukup radiasi inframerah yang tidak dapat kita lihat tetapi dapat
kita rasakan panasnya jika kita mendekat ke benda tersebut.
Pada suhu yang lebih tinggi (dalm orde 1000 K ) benda mulai
berpijar merah, seperti besi dipanaskan. Pada suhu diatas 2000 K benda
pijar kuning atau keputih-putihhan, seperti besi berpijar putih atau
pijar putih dari filament lampu pijar.
Bila suhu benda terus ditingkatkan, intensitas relative dari spectrum
cahaya yang dipancarkan berubah. Ini menyebabkan pergeseran dalam
warna-warna spectrum yang diamati, yang dapat digunakan untuk menaksir
suhu suatu benda seperti pada gambar :
Grafik Pergeseran Wien
Gambar diatas menunjukkan grafik antara intensitas radiasi yang
dipancarkan oleh suatu benda hitam terhadap panjang gelombang (grafik I –
l ) pada berbagai suhu. Total energi kalor radiasi yang dipancarkan
adalah sebanding dengan luas di bawag grafik. Tampak bahwa total energi
kalor radiasi radiasi meningkat dengan meningkatnya suhu ( menurut hokum
Stefan- Bolztman. Energi kalor sebanding dengan pangkat empat suhu
mutlak.
Radiasi kalor muncul sebanding suatau spectra kontinu, bukan spectra
diskret seperti garis-garis terang yang dilihat dalam spectra nyala api.
Atau garis-garis gelap yang dapat dilihat dalam cahaya matahari (garis
Fraunhofer) (Spektra adalah bentuk tunggal spectrum) Sebagai gantinya,
semua panjang gelombang hadir dalam distribusi energi kalor yang luas
ini. Jika suhu bendahitam meningkat, panjang gelombang untuk intensitas
maksimum (lm) bergeser ke nilai panjang gelombang yang lebih pendek
Pengukuran spectra benda hitam menunjukkan bahwa panjang gelombang
untuyk intensitas maksimum (lm) berkurang dengan meningkatnya suhu,
seperti pada persamaan berikut :
λm = panjang gelombang dengan intensitas maksimum (m)
T = suhu mutlak benda hitam (K)
C = tetapan pergeseran Wien = 2,90 x 10-3 m K
Soal
Berapa panjang gelombang yang bersesuaian dengan energi radiasi maksimum suatau benda yang bersuhu 57oC ?
Jawab :
Suhu mutlak T = 57 + 273 = 330 K
C = tetapan pergeseran Wien = 2,90 x 10-3 m K
lm . T = C → λm = C/T = 2,90 x 10-3 m K/330 K = 8,8 x 10-6 m
No comments:
Post a Comment